Парадокс шести близнецов

[belevcev-mihail]

Полагаю, что СТО Эйнштейна, своей скандальной известностью, во многом обязана т.н. «парадоксу близнецов».
Суть его проста: один из близнецов остаётся на Земле, а другой на космическом корабле мчит со скоростью близкой к скорости свете к далёким звёздам и, достигнув их, тем же транспортом и с той же скоростью возвращается на грешную Землю. Как говорят формулы теории относительности, астронавт при встрече окажется много моложе брата домоседа. Парадокс - находка для падких на сенсации  журналистов, и предмет нападок охочих до скандала альтернативщиков.
  Любимый вопрос последних: поскольку движение астронавту тоже "двигался", следовательно, к моменту встречи ОБА должны стать МОЛОЖЕ ДРУГ ДРУГА. В каком, мол, квантовом  состоянии такое можно представить?
Разумеется, здесь  апологеты и "знатоки СТО" с видом превосходства их правят, приговаривая: в этом случае ясно кто двигался - тот, кто испытывал ускорение; ускорение же - абсолютно, его можно измерить акселерометром. Правда, хотелось  бы  посмотреть на попытки этого «знатока»  измерить  акселерометром  ускорение своего свободного падения  по направлению к Земле на борту МКС! Эквивалентность инерционной и гравитационной массы никто не отменял.
 Характерно, что в любой интерпретации  данного парадокса присутствует изрядная доза антропоцентризма! Ничто ведь не препятствует нам в мысленном эксперименте установить сколь угодно большую продолжительность жизни  для близнецов,  и, пользуясь этой установкой, организовать полёт так, чтобы часть пути, пройденная  звездолётом ускоренно для набора (сброса) скорости близкой к скорости света, составляла  лишь ничтожную часть  от части пути, которую звездолёт преодолеет, двигаясь без ускорения.  Не так уж и велика эта пресловутая скорость света в космологических масштабах. Неужели именно эти «секунды ускорения-торможения», по сути фантомные в отношении к «годам полёта с выключенным двигателем», определяют асимметрию в темпах старения? Похоже, что апелляция к ускорению не смягчает приговора, выносимого альтернативщиками СТО.
Продолжим борьбу с антропоцентризмом. Вспомним апорию Зенона «Ахиллес и черепаха». Ахиллес там никак не может догнать черепаху. Однако, если поставим на дистанцию  к этой парочке третьего участника забега (например, Одиссея), безысходность исчезает.
 Итак,  представим, что близнецов не двое, а шестеро. И все они одновременно стартуют к звёздам на все шесть сторон света на звездолётах-близнецах. Всё от старта до возврата происходит у них одинаково: и разгон, и движение по инерции,  и торможение. Пространство изотропно, поэтому разницы между югом, западом, севером,  востоком, верхом и низом – нет  никакой. Но относительная скорость астронавтов, вылетевшие в противоположных направлениях, и их скорость относительно тех, которые летели по отношению к ним под углом 90 и 270 градусов, различаются, и, следовательно, формулы теории относительности покажут разное различие в их возрасте по завершению полёта. Но ведь всё у всех одинаково! Откуда же возникнет разница? И, мало того, парадоксальная разница – не поддающаяся осмыслению! Называется - приехали! 
Но раз уж вспомнили об апориях, то продолжаем эту тему
Согласно формулам теории относительности тела при движении сокращаются в размерах. В 1909 году известный австрийский физик Пауль Эренфест усомнился в этом выводе. "Допустим, движущиеся предметы действительно сплющиваются, - рассудил он. - В таком случае, если мы приведем во вращение диск, то при увеличении скорости его размеры, как утверждает Эйнштейн, будут уменьшаться; кроме того, диск искривится. Когда же скорость вращения достигнет скорости света, диск попросту исчезнет. Куда же он денется?.."
В 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был воплощен на практике. Американский физик Томас Фипс сфотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Размеры диска - не изменились. "Продольное сжатие" оказалось чистейшей фикцией.
Я, как почитатель Эйнштейна, думаю, - Томас Фипс  просто мало крутил, иначе диск просто "растаял бы" у него на глазах. Исходные размеры здесь не играют никакой роли.  В самом деле: берём диск и крутим, диск уменьшается в размерах. Продолжаем крутить дальше уже уменьшившийся диск, он, естественно тоже будет уменьшаться в размерах дальше. Чем он лучше или хуже исходного?  Теперь он сам исходный. Ну и так далее ... Чем дольше крутим, тем меньше становится диск. Скорость вращения может быть любая, её увеличение только слегка ускорит процесс исчезновения. Дошло? Или не в  силах осознать этот нелинейный процесс схождения диска к нулю? Ну, вспомните апорию Зенона «ахиллес и черепаха» и крутите свои шарики  по этой схеме применительно теории относительности. Вот вам и апория теории относительности.
Как ответственный мыслитель, я любую мысль додумываю до конца. Думаю, что атомы, электроны и  прочие обитатели микромира – это «докрутившиеся»  до фемпто размеров галактики, звёзды и планеты. А вы как думаете уважаемые читатели?

[Анж]

Source of the post Думаю, что атомы, электроны и прочие обитатели микромира – это «докрутившиеся» до фемпто размеров галактики, звёзды и планеты.

Ну, с точки зрения СТО - вполне логично.
А  c точки зрения естественной физики - а как массу галактики "утрамбовать" до массы протона? Это надо новый постулат вводить: что-нить вроде - при вращении с околосветовой скоростью масса начинает убывать. И формулку :

[belevcev-mihail]

Source of the post что-нить вроде - при вращении с околосветовой скоростью масса начинает убывать.

О, Вы коснулись любимого мной вращения!
фигурируемое в учебниках свойство вещества - масса, никак не проявляется  в свободном (инерционном) движении. То есть, проявления массы нет не только у «покоящегося» эйнштейновского фотона, а и, поскольку покоя вообще нет, то у любого инерционно следующего по своей орбите вещественного образования. Свойство вещества, называемое массой,  проявляется ТОЛЬКО в условиях ударного контакта, приводящего  к изменению орбит. Изменение орбит (фокусных расстояний, угловых скоростей) - индикатор этого изменения. Но выбрав индикатор изменения, необходимо найти факторы, влияющие на это изменение.  Таких факторов здесь масса. Характер изменений тут определяется не только углом, под которым «встретились», следующие по своим орбитам тела, но и от количества вещества в телах и его пространственного распределения, от интенсивности собственного спин-спинового вращения тел и  значением тангенциальных скоростей тел точке столкновения и т.д. Обращаю внимание, в данных условиях и в продекларированном смысле, степень проявление свойства -  масса - зависит от орбитальных скоростей тел, зависит достаточно сложным образом.  Общего математического решения этой задачи не существует. Поэтому ни в одном учебнике не приводится формул для расчёта перераспределения моментов импульса у вращающихся тел при их столкновении в результате пересечения орбит!   Конечно, нужно понимать, что вещественные тела - это  сборка (агрегация) неких частиц (пусть атомов) с одинаковым (близким численно и векторно) спин-спиновым и спин-орбитальным угловым моментом движения. Сами по себе  моменты импульса не изменяются, вот и «сверхтечёт» это синхронизированное сообщество  одним монолитом. Следует отметить распространённое заблуждение о якобы свободном вращении тела вокруг некоего центра масс. Нет такого вращения, поскольку в свободном движении нет проявления такого свойства как масса, а значит и проявления её центра.
Но, при описании вращательного движения понятие массы и, соответственно, понятие центра масс -  не применяется, и потому тут не имеет смысла говорить и о центре тяжести вращающегося тела. Вместо массы в данном случае оперируют моментом инерции. Если массу определяют статически, по растяжению пружины (кстати, почему вы считаете, что растяжение пружины равно массе?), то величину момента инерции тела относительно какой-либо его оси вращения определяют динамически, методом крутильных колебаний. Понятно, в отличие от массы, у момента инерции нет какого-либо одного значения, - относительно разных осей и значения момента инерции будут разными. А осей, относительно которых можно крутить тело, бесконечное множество. 

[Anik]

Source of the post В 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был воплощен на практике. Американский физик Томас Фипс сфотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Размеры диска - не изменились.

Как это не изменильсь? Не может этого быть! Этот диск был сделан из абсолютно жёсткого материала? Если крутить резиновый диск, разве он не увеличит размеров в радиальном направлении, прежде чем его разорвут центробежные силы?
***

(кстати, почему вы считаете, что растяжение пружины равно массе?)

Всё ясно, очередной больной...
***grigoriy, начинайте срочно его лечить, а то вдруг неискушённые в физике студенты действительно подумают, что мы все тут считаем, что растяжение пружины равно массе.
 

[belevcev-mihail]

Source of the post Если крутить резиновый диск,

Диск был не резиновый, не путайте его с презервативом.

Source of the post разве он не увеличит размеров в радиальном направлении

Может и увеличит, но должен был в соответствии СТО их уменьшить в НЕСКОЛЬКО РАЗ, причём задолго до разрыва. 

Source of the post Всё ясно, очередной больной...

О себе информируете? Ваше здоровье меня не волнует. Как говорится: Проблемы негров шерифа не ...т.

Source of the post что мы все тут считаем, что растяжение пружины равно массе.

А разве не так? У вас имеется иное мнение?

[grigoriy]

Source of the post Вы коснулись любимого мной вращения

Это случайно не "фуета", которую крутят в балете?

[belevcev-mihail]

Source of the post а как массу галактики "утрамбовать" до массы протона?

Спросите инвалида Хокинга. Он перед большим взрывом именно так утрамбовал.

[belevcev-mihail]

Source of the post Это случайно не "фуета", которую крутят в балете?

В том числе, но это далеко не всё, ибо всё - это вращение. Ничего иного нет. И если в некой мясной тушке мыслишки не крутятся, то она начинает выё ...живаться.

[belevcev-mihail]

Source of the post прежде чем его разорвут центробежные силы

Выб читать умеете?  Я же написал: "Исходные размеры здесь не играют никакой роли.  В самом деле: берём диск и крутим, диск уменьшается в размерах. Продолжаем крутить дальше уже уменьшившийся диск, он, естественно тоже будет уменьшаться в размерах дальше. Чем он лучше или хуже исходного?  Теперь он сам исходный. Ну и так далее ... Чем дольше крутим, тем меньше становится диск. Скорость вращения может быть любая, её увеличение только слегка ускорит процесс исчезновения. Дошло? Или не в  силах осознать этот нелинейный процесс схождения диска к нулю?"

[grigoriy]

Source of the post grigoriy, начинайте срочно его лечить

Дурака лечить - только лекарство терять.